Тарау 2. Экспериментальдік бөлім
2.6 Қиғаш бетте алаудың таралу мүмкіндік әдісін анықтауды экспериментті жетілдіру
ГОСТ Р 51032-97 әдісі бойынша алаудың критикалық беткі тығыздығы анықталады. Мұнда алау бетте тарауы тоқтайды. Бұл тәуелділік сәулелі жылу ағынының типтік таралуын көрсетеді өрттің басында алау кеңістіктің бір
бөлігінде шоғырланған мысалы бөлме дәліз деген құрылғыдағыдай сияқты, мұнда жылу сәулесі беткі қабатты қосымша жылыта алады. Бірақ белгілі болғандай өрттің басында конвективті жылу ағындары жану ошағы мен қоршалған конструкциялар арасында болады. Сонымен қатар бұл әдісте қолданылатын жылу ағындары (1÷11 кВт/м2) бұл тарау дамыған өртке тән емес сонымен бірге сәулелі ағынды есепке алу керек, заманауи бағалаулар бойынша 8,5-15 кВт/м2 құрайды ал жану кезінде 20-25 кВт/м2 құрайды [81].
Ішкі жылу ағынының материалдың бетінде таралуы әдістің қатысын азайтады және алынған нәтижелерді шынайы өрт кезінде модельдеуге көмектеседі. Сынақ құрылғысында тағы бір кемшілік кездеседі. Онда арнайы ауа ағыны болады, жалын фронтына бағытталған. Осыдан сынақ процессінде үлгіге жақын аймақта екі бәсекелес ауа ағыны пайда болады
( 2.8 сурет).
2.8 Сурет сынақ барысындағы сынақ құрылғысында пайда болатын ауа ағынының бағыты ГОСТ Р 51032-97
Бірінші ағын табиғи конвекция кезінде пайда болады ал екінші ағын арнайы конвекция кезінде пайда болады, бұл ауа сорғыш вентиляция кезінде пайда болады. Нәтижесінде біз сыналатын үлгі бетінде ауа ағыны қарсы екі аймақ аламыз.
Сынақ барысында бұл жылытқышқа жақын жерде ака ағыны жалын фронтына бағытталады. Сынақ құрылғысындағы ауа ағыны схемасы ГОСТ Р 51032-97 [5],бөлме дәліз моделіне тән болса онда мұндай сынақты қолдану қарама қайшылықтарды туғызады. Мұнда ауа ағыны жалынның тарау аймағы тәжірибедегі қауіпті жағдайға сәйкес болмауы мүмкін. Бұл толықтай
негізделген себебі ауа ағыны жалын қозғалысына қарсы болса да оның таралуына екі жақты әсер етеді, нәтижесінде аэродинамикалық тежелуден
және қызған аймақтардың сууы алау тарау аймағы жылдамдығы азаяды, ауа ағыны тотықтырғыш пен термиялық ыдырауға әкеледі, жанғыш сұйықтық пен гомогенді жанғыш пайда болады, алау ұшы қатты материалдың бетіне жақындайды ол өздігінен сәулеленудің қоюлығына алып келеді, бұл алаудың тарау процессін жылдамдатады.
Сынау методологиясында алаудың тарауына мақсатты түрде құрылыс материалдарының мына топтарын айыруға болады:
Еденді жабындылар
Керегелі декоративті материалдар Төбелік декоративті материалдар Кровельді материалдар
Әрбір белгіленген материалдар арнайы эксплуатациялық және алау тарау механизмімен айрықшыланады. Сынаудың ГОСТ Р 51032-97 [5]
бойынша мүмкіндігі еденді және кровельді материалдар дауа тудырады.
Кровельді материалдарды сынау үшін басқа шынайы өртке жақын методика ойластырылуы қажет.
Қорытынды
Соңғы жылдары полимерлі құрылыс материалдарының құрылыста өзіндік сипаттылығының ыңғайлығына сәйкес кең қолданылуы дәстірлі құрылыс материалдарына қарағанда тиімді және ыңғайлы болып табылады.
Полимерлі құралылыс материалды ғимараттар мен имараттардың тез салуына, ғимараттың салмағын азайтуға, қаптаумен әрлеу материалдарының сапасын жақсарту, құрылыс материалдарының жеңілдігі мен ыңғайлы тасымалдануы еңбек шығынын азайтуы экономикалық жағынан тиімді болып табылады. Полимерлі материалдарының құрылыста қолданылуы оның тығыздығының аздығы, қаттылығы мен беріктілігі, төменгі жылу өткізгіштік, химиялық беріктілігі жақсы болғасын қолданылады. Бірақта бұл материалдардың қолдану әсерінен жылына онмыңнан аса адам қаза тауып ондаған миллиард долларға дейін бағаланып, үлкен материалдық шығынға алып келеді. Қазіргі кезде полимер адам өмірінде елеулі орын тапты, сондықтан полимерлі материалдың жанғыштығы мен жанған кездегі улы өнімдер бөлуін шектеу жолдарын табу керек. Бүкіл әлем бойынша бұл мәселені шешу қаржылық және ауқымды мәселе болып табылады. Қазіргі кездегі нарықтағы құрылыс материалдардың ұзаққа төзімділігі, беріктілігі, бағасының арзандығы көп кезде бұл материалдар өрт қауіптілігіне аса назар аудара бермейді. Полимерлі материалдарды әлемдік өндірушілерден сатылымға елімізге келгенде, көп жағдайда ол материалдардың көшірмелері пайда болып, бұндай материалдың көпшілігі өрт қауіпті болып табылады.
Полимерлі материал жану кезінде улы өнімдер, адамның тұншығу, денесінің тітіркенуіне, көрудің шектеулігі адамдарды эвакуациялауды қиындатып, дүрбелең туғызып, өрт сөндірушілердің жумыс істеуін қиындатады.
Осы мәселелердің барлығына келе отырып, дипломдық жобада көрсетілген полимерлі құрылыс материалдарына өрт қауіпсіздігі жағынан лабараториялық сынақ жүргізу арқылы тек қана, өрттің шығу жағдайларын төмендетіп қана қоймай, кішігірім ошақтан пайда болатын өрттің таралуын алдын алады. Осыған байланысты, бұл адам мен оның мүлкін қорғауға қолғабыс етеді.
Белгілер мен қысқартулар
ҚЖМ - қатты жанбайтын материал ӨРЖ - өрт реттейтін желдету ЖБ - жанбайтындар
ОИ - оттегі индексі
ШОИ - шекті оттек индексі ЖАКБ
Т
- жылу ағынының критикалық беттік тығыздығы SBI - Single Burning Item
ПВХ - поливинилхлоридті заттар
АЖТ - АҒАШ ЖОНҚАЛАЙТЫН ТАҚТА
ЖТ - жалынның таралуы КМ - кровельные материалы
c - отынның меншікті жылу сиымдылық коэффициенті p - қатты жанғыш материалдардың тығыздығы
T - қатты жанғыш материалдардың температурасы
τ - уақыт
λ - қатты жанғыш материалдарды жылу өткізгіштік коэффициенті U - жалын жылдамдығы
α - жылу беру коэффициенті
Ta - қоршаған атмосфераның температурасы Tстд. - индукция кезеңінің аяқталу уақыты
h - қатты жанғыш материалдардың қалыңдығы
Т пир. - қатты жанғыш материал пиролизінің температурасы S - жалын өткен жол
l - қатты жанғыш материалдың қабатының ені R - жалпы радиациялық жылу ағыны
L0 - жалын ауданының бірлігінің жарқын жылу ағыны I - dxdy ауданына түсетін сәулелену
J - dxdy бірлік алаңына түсетін жылу ағыны
pпг. - қатты жанғыш материалдардың жану өнімдерінің тығыздығы рв. - ауа тығыздығы
W - Конвективті ағындардың жылдамдығы
W0 - Конвективті ағын жылдамдығына тән масштаб V -Әуе ағынының келетін жылдамдығы
U - өлшеусіз таралу жылдамдығы
V0 - характерный масштаб скорости набегающего воздушного потока V - безразмерная скорость набегающего воздушного потока
U - Өлшемсіз конвективті ағын жылдамдығы x0 - х осіне тән масштаб
x - х осінің өлшемсіз координатасы S - өлшемсіз жол
H - жалынның өлшемсіз биіктігі
Qm - Жану кезіндегі қатты жанғыш материалдың бөлетін жылу саны Qизл. - қатты жанғыш материалдан құралатын сәулелену
Qизл. - өнімдердің жанғанда бөлетін жылу саны
сm - қатты жанғыш материалдардың жылу сиымдылық коэффициенті mm - жанып кеткен қатты жанғыш материалдың массасы
T0 - қатты жанғыш материалдың бастапқы температурасы
спр.сгор. - жану өнімдерінің жылу сиымдылық коэффициенті
Tал - алау температурасы
k - қатты жанғыш материалдың жану коэффициенті mауа - ауа массасы
Qжқа - ауа қыздыруына бара жатқан жылу саны Сауа. - ауаның жылу сиымдылық коэффициенті Tауа - ауа температурасы
Qг.газ - қатты жанғыш материалға ыстық газбен берілетін жылу саны
t0 - өлшеусіз уақыт
Θm - қатты жанғыш материалдың өлшеусіз температурасы
H - шар ауданының сәулелену центрі мен элементарлы шардың арасындағы қашықтық
U0 - жалынның таралу жылдамдығының тән ауқымы Tинд. - индукция стадиясындағы өлшеусіз уақыт
Қолданылған әдибиеттер тізімі
1 Общие требования к пожарной безопасности. Технический регламент.
-Введ. 16.01.2009. -Астана: МИТ РК, 2009. -120 с.
2 СНиП РК 2.02-05-2002. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
- Введ. 01.08.2003. -Астана: Комитет по делам строительства Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан, 2003. – VII, 85 с: ил.
3 ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. – Введ. 1996-01-01.- М.: Госстандарт Россия: Изд-во стандартов, 1996.-VII, 19 с: ил.
4 ГОСТ 30402-96. Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость. - 1996-07-01. - М.: Минстрой России: ГУПЦПП, 1996. -XI, 26 с: ил.
5 ГОСТ Р 51032-97. Материалы строительные Метод испытания на распространение пламени. - Введ. 1997-01-01.- М.: Минстрой России: ГУПЦПП, 1997.- XII, 12 с: ил.
6 ГОСТ 30247.0-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.-Введ.1996.01.01-М.:Минстрой России:
ГУПЦПП, 1996. - XII, 12 с: ил.
7 ГОСТ 30247.1 - 94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.-Введ.1996.01.01–М.:
Минстрой России: ГУПЦПП, 1996. - X, 7с: ил.
8 ГОСТ 30403-96. Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности.-Введ.1996.01.07 -М.: Минстрой России: ГУПЦПП, 1996.- XI, 10 с: ил.
9 ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
Номенклатура показателей и методы их определения.-Введ.1991.01.01.-М.:
Госстандарт Россия: Изд-во стандартов, 1991.- IV, 106 с: ил.
10 Черных В.Ф. Стеновые и отделочные материалы. - М.:
Росагропромиздат, 1991.-113 с.
11 Строительные материалы. Справочник / Под ред. А.С. Болдырева. -М:
Стройиздат, 1989.- 345с.
12 Жевлаков Л.Ф., Грошев Ю.М. Способность полимеров к горению при воздействии внешнего теплового потока // Пожарная опасность веществ и технологических процессов: сб.науч.тр.- М.:ВНИИПО МВД СССР, 1988,- С.36- 42.
13 Константинова Н.И., Трунев А.В., Шитиков В.Ю. Комплексный подход к исследованию пожарной опасности декоративно-отделочных и
облицовочных стеновых материалов в строительстве
//Пожаровзрывобезопасность.-М.,1999.- Т. 13, № 4. - С. 20-25.
14 Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М:
Химия, 1976.- 68с.
15 Болодьян И.А., Долгов Э.И., Жевлаков А.Ф. и др. О предельных условиях горения полимеров // Физика горения и взрыва.-М.,1979, № 4. - С. 63- 65.
16 Воробьев В.А., Андрианов Р.A., Ушков В.А. Горючесть полимерных строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1978.- 150с.
17 Семенов Н.Н. Горение и взрыв. - M.-Л., 1945.-120с.
18 Жевлаков А.Ф., Грошев Ю.М., Бобков А.С. Распространение пламени по полимерным пленкам // Пожарная профилактика: сб. науч. тр. -М: ВНИИПО МВД СССР, 1984.- С. 32-38.
19 Лалаян В.М., Халтуринский Н.А., Берлин А. А. Теплоперенос при распространении пламени по поверхности полиметилметакрилата // Высокомолекулярные соединения. 1979. -Т. 88, № 5.
-С. 1139-1142.
20 Ris J.N. Spread of a laminar diffusion flame// 12th Symp. (Int.) Combust.
The Combustion Institute. Pittsburgh PA.- 1969. - P. 241-252.
21 Quintiere J.G. A simplified an approach to modeling wall fire spread in a room // Fire Safety L.- 1981. - Vol.3, №1- P 201.
22 BS 476: Part 4: 1970. Fire Tests on building Materials and structures.
Noncombustibility test for materials.
23 ASTM E 136-72. Standard Method of Test for Noncombustibitity of Elementary Materials.
24 DS 1058.1-76. Brandteknisk. proving materials Beklaedninger of over fader antae delighted
25 AS 1530.2-1973. Fire tests Building Materials and structures.
26 ISO 5657-86. Огневые испытания. Реакция на огонь. Воспламеняемость AS 1530.2-73
27 BS 476: Part 13; 1987. Метод определения воспламеняемости материалов и изделий, подвергающихся тепловому облучению.
28 ASTM E 162-94. Стандарт. Метод испытании материалов на воспламенение с использованием источника радиационного тепла.
29 ИCO/ПМС 9239.2. Основные испытания - Реакция на огонь Распространение пламени по горизонтальной поверхности покрытий пола под действием радиационного теплового источника зажигания.
30 Молчадский И.С., Гутов В.Н., Кошмаров Ю.А. и др. Руководство по расчету температурного режима пожара в помещениях жилых зданий. -М.:
ВНИИПО, 1983.- С.200- 205.
31 Пожарная опасность строительных материалов / Под ред. А.Н.
Баратова.- М.: Стройиздат, I988.- 42с.
32 Романенков И.Г., Зигель-Коры В.Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. -М.: Стройиздат, 1984.- 136с.
33 ISO 1716:2002 Reaction to fire tests for building products. Determination of the heat of combustion.
34 ISO 1182:2002.Reaction to fire tests for building products. Non- combustibility test
35 ISO 5660-1:1993. Fire tests. Reaction to fire. - Part 1: Rate of heat release from building products. (Cone calorimeter method).
36 ГОСТ 147- 95. Топливо твердое минеральное определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
37 Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования. - М.: Наука, 1971.-254 с.
38 Астапенко В.М., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С., Шевляков Л.Н. Термогазодипамика пожаров в помещениях. -М.: Стройиздат, 1988.- 300с.
39 Babrauskas V., Parker W. Ignitiability Measurements with the Cone Calorimeters // Fire and Materials.- 1987. -Vol.11.- P. 31-43.
40 Babrauskas V. Development of the Cone Calorimeter a Bench-Scale Heat Release Rate Apparatus Based on Oxygen Consumption. //NBSIR 82-2611. - Natl.
Bur. Stand..- 1982.-P.205.
41 Babrauskas V., and Peacock R.D. Heat Release Rate: The Single Most Important Variable in Fire Hazard//Fire Safely J., 1992, -Vol. II.- P. 255-272.
42 Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.:
Химия, 1979.- 288c.
43 Руссо В.Л., Евдаков А.П, Нагайовский Ю.К. Оценка горючести материалов с помощью показателей горючести // Огнестойкость строительных конструкций: сб. науч. тр. - М.: ВНИИЛО МВД СССР, 1979. - С. 149-156.
44 Молчадский И.С., Корчагин П.Г. Распространение горения по